De la définition du photon

[coussin]

Je suis encore d'accord
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[invite6754323456711]

C'est d'ailleurs pour cette raison que j'ai intitulé ce thread "De la définition du photon", car a consulter les publications multiples et variées traitant de cette étrange bête il m'a semblé, et j'ai ici la même impression : les interlocuteurs ne doivent pas parler de la même chose.

Cela renvoie au cadre théorique qui permet de définir l'objet d'étude. Relativement à ce cadre on définit l'objet au travers de propriétés qui permettent de le caractériser, c'est à dire le définir. Ce cadre doit permettre la construction de modèle afin d’expérimenter les dires sémantiques que l'on peut décliner pour être réfutable.

Donc en mon sens pour parler d'une définition on ne peut le faire que relativement à un cadre théorique. Chaque cadre apporte sa définition.

Patrick

[zoldick]

Bonsoir.
@ ù100fil

.../ Donc en mon sens pour parler d'une définition on ne peut le faire que relativement à un cadre théorique. Chaque cadre apporte sa définition.

Il y aurait deux points qui donc peuvent entraver les échanges entre participants a une discussion :
1) une base théorique différente qui peut amener a
2) traiter d'objets différents sous la même appellation ou
3) traiter d'objets identiques sous des noms différents.
D'ou la nécessité de trouver un terrain commun , que l'on traite au minimum du même objet, ou du même concept.
Si on parle du même concept, alors il ne reste qu'a traiter de l'approche théorique qui est différente.
Par contre , si les mêmes mots n'ont pas le même sens, alors il ne peut y avoir qu'un dialogue de sourds.
Je me répète donc (mais j'aime ça) : il faut s'accorder sur ce qu'on entend par photon (dans ce file, ailleurs ce serait autre chose) indépendament de ce qu'on professe (éventuellement) comme théorie(s) a son sujet.
Je reste dubitatif a l'idée que deux théories parlant du même objet définissent ce même objet différement, sauf si ces définitions différentes ne le sont que sémantiquement.
J'insiste : si une théorie axiomise le photon est une onde et qu'une autre c'est un grain de matière quantifiée et que la troisième professe que c'est un grain de matière non quantifiée, alors aucun des interlocuteurs ne pourra communiquer avec les autres car ils ne parleront pas du même objet .
Opinion personnelle
Etrangement, a ce jour en 2013 il y a de multiples approches théoriques du photon, chacune définissant son objet incompatible avec les autres théories. Le summum est atteind si la même personne professe les trois (il peut y en avoir plus) ou emprunte a l'une ou l'autre des dites théories (incompatibles) les éléments qui lui sont nécessaires suivant le contexte ou le phénomène (avéré et mesuré) qu'il examine. Bien sur ce cas extrême est purement hypothétique...

Cordialement
Zoldick.

Note vous remarquerez que mes arguments sont comme les mousquetaires...

Edit : l'orthographe bon sang !!!

[mariposa]

Bonsoir.
@ ù100fil

Il y aurait deux points qui donc peuvent entraver les échanges entre participants a une discussion :
1) une base théorique différente qui peut amener a
2) traiter d'objets différents sous la même appellation ou
3) traiter d'objets identiques sous des noms différents.
D'ou la nécessité de trouver un terrain commun , que l'on traite au minimum du même objet, ou du même concept.
Si on parle du même concept, alors il ne reste qu'a traiter de l'approche théorique qui est différente.
Par contre , si les mêmes mots n'ont pas le même sens, alors il ne peut y avoir qu'un dialogue de sourds.
Je me répète donc (mais j'aime ça) : il faut s'accorder sur ce qu'on entend par photon (dans ce file, ailleurs ce serait autre chose) indépendament de ce qu'on professe (éventuellement) comme théorie(s) a son sujet.
Je reste dubitatif a l'idée que deux théories parlant du même objet définissent ce même objet différement, sauf si ces définitions différentes ne le sont que sémantiquement.
J'insiste : si une théorie axiomise le photon est une onde et qu'une autre c'est un grain de matière quantifiée et que la troisième professe que c'est un grain de matière non quantifiée, alors aucun des interlocuteurs ne pourra communiquer avec les autres car ils ne parleront pas du même objet .
Opinion personnelle
Etrangement, a ce jour en 2013 il y a de multiples approches théoriques du photon, chacune définissant son objet incompatible avec les autres théories. Le summum est atteind si la même personne professe les trois (il peut y en avoir plus) ou emprunte a l'une ou l'autre des dites théories (incompatibles) les éléments qui lui sont nécessaires suivant le contexte ou le phénomène (avéré et mesuré) qu'il examine. Bien sur ce cas extrême est purement hypothétique...

Cordialement
Zoldick.

Note vous remarquerez que mes arguments sont comme les mousquetaires...

Edit : l'orthographe bon sang !!!

Bonjour,

Il n'y a qu'une seule et unique conception du photon et elle unanimement partagée par tous les professionnels expérimentés (seuls les débutants en phase de maturation peuvent très provisoirement raconter des salades).

Ta perception de la diversité des points de vue ne sont pas relatives aux définitions diverses photons mais aux intervenants de Futura qui sont certes des amateurs éclairés et qui te laisse a penser que leurs interventions sont systématiquement pertinentes. Dans le même acabit j'ai été voir ce qui est écrit sur Futura et c'est pire que ce que j'avais imaginé. Chaque phrase est presque un mélange de vrai et d'immenses conneries. Il ne me faut pas un quart de seconde pour constater la bouillie théorique.

Qu'est-ce que le photon?

Le photon est une excitation élémentaire du vide du champ électromagnétique quantifiée.

Avec une telle définition il est facile de comprendre qu'un "débutant" ne comprenne rien à une telle expression ( cà sonne creux, c'est verbeux etc...). En termes universitaires c'est du bac +4/5.

Il est donc facile de comprendre pourquoi l'article de wikipedia est plus que mal foutu!

Si on veut comprendre ce qu'est le photon il faut commencer par comprendre ce qu'est l'électron. Tous les livres de MQ sans exceptions commence par là et effectivement il y a de bonnes raisons. En effet il faut s'habituer a parler et penser quantique, ce qui n'est pas rien car l'intuition est impossible et toutes les images que l'on peut inventer sont à très haut risque.

[Amanuensis]

Je reste dubitatif a l'idée que deux théories parlant du même objet définissent ce même objet différement

C'est pourtant totalement normal en physique.

Il n'y a en général qu'une seule théorie "fondamentale", mais plusieurs théories "approximatives", qui permettent de se simplifier la vie quand on sait à l'avance que les erreurs introduites par les approximations sont acceptables pour l'application visée.

La théorie de la gravitation qu'est la RG n'est pas la même que la théorie de la gravitation de Newton, ce qui n'empêche pas qu'on utilise les deux.

Un concept comme la "force" est conceptualisé de différentes manières, selon l'application, depuis le concept newtonien jusqu'à la notion d'échange de bosons virtuels.

La diversité des théories pour un même concept n'est pas un problème en soi, du moment qu'elles sont cohérentes, ce qui est le cas quand on montre que les théories "approximatives" se déduisent de la théorie fondamentale, par omission de termes qui se révèlent négligeables dans le domaine d'application respectif des théories approximatives.

L'impression de manque d'unité vient quand on ne connaît, ou on ne présente, que des théories approximatives, et pas la théorie fondamentale ainsi que la dérivation des approximatives à partir de la fondamentale.

Par ailleurs, il est parfaitement normal, conséquence de ce qui précède, qu'une même personne "professe" plusieurs théories approximatives, et choisisse parmi celle-ci celle adaptée au problème précis qu'elle aborde. Utiliser la théorie fondamentale partout serait assez ridicule: pour pousser loin, nul besoin de la théorie des orbitales électroniques pour cuire un œuf.

Pour revenir au photon, il n'y a aucun problème de cohérence dans la physique actuelle. Comme indiqué par le message précédent, il y a une définition fondamentale et toutes les autres "théories" en sont des "simplifications", des adaptations à des besoins spécifiques.

[mariposa]

C'est pourtant totalement normal en physique.

Il n'y a en général qu'une seule théorie "fondamentale", mais plusieurs théories "approximatives", qui permettent de se simplifier la vie quand on sait à l'avance que les erreurs introduites par les approximations sont acceptables pour l'application visée.
.

Bonjour à toi,

J'avais écris que le photon relevait à la fois de la MQ et de la RR. zoldick a compris cette phrase comme l'existence de 2 théories concurrentes pour expliquer l'existence du photons.

J'en profite, pour que zoldick ne soit pas déboussolé, de prendre un exemple simple pour illustrer ton propos (donc à l'attention de zoldick)

On veut comprendre le mouvement de la Terre autour du soleil qui relève de la théorie de la gravitation. Que fait-on?

On considère que la Terre et le soleil sont des masses ponctuelles et que toutes les autres planètes ont en effet négligeable. On trouve que l'on a une orbite elliptique. C'est une donc une théorie approximative et en fait on parle plutôt de modèle. Les limites de ce modèle est de ne pas pouvoir expliquer, par exemple, les saisons.

[Nicophil]

on peut avoir en théorie une onde EM qui est une superposition quantique d'états avec des nombres différents de photons.

C'est le cas de n'importe quel pointeur laser : un état du champ avec un nombre fixe de photon est hautement non classique et ne se fait pas comme ça.

Alors que le nombre d'électrons, lui, est déterminé et fixe.

[Deedee81]

Salut,

Alors que le nombre d'électrons, lui, est déterminé et fixe.

Habituellement mais là aussi, au moins en théorie, ce nombre peut aussi être indéterminé. Un rayonnement bêta émis par un matériau est un flux à nombre indéterminé d'électrons puisque c'est probabiliste. Indéterminé tant que l'on n'a pas mesuré ce rayonnement ou l'état des atomes dans le matériau.

Mais vu la charge électrique je suppose qu'il y a décohérence très rapide et que le nombre d'électrons est vite fixé ("mesure par l'environnement").

[zoldick]

bonjour a tous.

j'allais expédier ma prose du matin mais je vois que la discussion a avancé entre temps, ce dont je ne peux que me réjouir.
Je rajoute donc une suite en fin de post.

@Mariposa #34
Je ne peux qu'être en plein accord avec vos remarques sur Wiki et le web en général.
Un regret : les connaissances vraies, j'entend par là les contributions étayées des chercheurs (qui fouillent avec beaucoup de mal le monde réel) sont malheureusement souvent inacccessibles au commun des mortels,
soit non mis en ligne, soit payantes, soit (hypothèse perso) sur des réseaux réservés aux spécialistes.
en modérant mon propos, les documents utiles doivent être noyés dans une énorme masse de scories....

pour revenir au photon et les divergences sur les définitions le concernant :

Une illustration de mon propos
Définition du photon par le CEA
http://www.cea.fr/lexique?jump_to=p

Découvert par Albert Einstein en 1905, il désigne le quanton de la lumière, le grain de la lumière véhicule des forces électromagnétiques. Particule élémentaire sans masse ni charge électrique associée au rayonnement lumineux (lumière visible, infrarouge, ultraviolet, gamma ou X suivant son énergie), le photon est la quintessence des quanta de la lumière, ces paquets discontinus observé quelques années auparavant par Max Planck. Plus la fréquence du rayonnement est élevée et plus ces paquets ont d'énergie. La valeur d'un paquet ou d'un lot de quanta d'énergie est égale à hv ou h est la constante de Planck et v la vitesse de la fréquence. Le lot d'énergie échangé avec la matière ne peut être égal qu'à hv, 2hv, 3hv... Initialement perçu comme un corpuscule, une entité, la physique quantique réconcilie l'aspect ondulatoire (le photon est aussi une onde) à l'aspect corpusculaire du photon.

votre définition (dont je vous remercie chaleureusement)

Le photon est une excitation élémentaire du vide du champ électromagnétique quantifiée.

Vous m'accorderez que les divergences sont flagrantes et (a mon humble avis) irréconciliables.

concernant votre remarque

Avec une telle définition il est facile de comprendre qu'un "débutant" ne comprenne rien à une telle expression ( cà sonne creux, c'est verbeux etc...). En termes universitaires c'est du bac +4/5.

je confirme et j'ajouterai que, ne souhaitant pas gâcher une relation avec vous s'annonçant fructueuse (pour moi) je ne donnerai pas mon avis....
(sur la définition que vous donnez)

Suite

@Amanuensis
Votre évocation de la gravitation newtownienne et ses forces attractives a distance (même Newton avait des doutes sur elles semble-t-il) approchée de la Relativité Générale évacuant toutes forces (j'avais écrit farces, tout un programme) est fort appétissante, mais entrainerait dans un HS a n'en plus finir.
Mais effectivement, ces deux théories abordent les mêmes faits sous des points de vue philosophiques différents voir même opposés (l'une fait appel a la notion de force (attractives a distance), pas l'autre)
Il est a noter que dans cet exemple (la gravitation) les deux théories ne sont pas hiérarchiques, j'entend par la que l'une (la RG) n'englobe pas la Gravitation Newtownienne) mais l'exclue.
F=-kmm'/d² reste la méthode usuelle pour pratiquer, calculer les géodésiques est réservé a quelques puristes (éventuels)
Mais ceci est une autre histoire.

@Mariposa #36
N'ayez pas d'inquiétude, je n'ai pas sur moi de boussole (outil incertain pour se diriger) mais je ne suis pas du tout perdu.

En vous remerciant encore de participer à cette discussion,
cordialement
Zoldick.

Note sur la définition du CEA et leur commentaire
"Le lot d'énergie échangé avec la matière ne peut être égal qu'à hv, 2hv, 3hv" laisse a penser que le rédacteur avait une idée (très) lointaine de ce qu'est la quantification de l'énergie.(de même que "v la vitesse de la fréquence"... )
Il me semble qu'il faut lire "Le lot d'énergie échangé avec la matière ne peut être égal qu'à h/s ,2h/s 3h/s etc" considérant que h est le quantum insécable et s l'unité de temps (entier lui aussi) la valeur entière (1),2,3 étant le nb de quanta
en effet, si v est un réel (cf plus haut dans le file) cette formulation n'a aucun sens car le produit d'un entier *constante * réel n'est alors pas une valeur quantifiée (au sens physique quantique) mais continue.
vous m'objecterez que h n'est pas un entier, certes, mais c'est une constante .

[mariposa]

@Mariposa #34
Je ne peux qu'être en plein accord avec vos remarques sur Wiki et le web en général.
Un regret : les connaissances vraies, j'entend par là les contributions étayées des chercheurs (qui fouillent avec beaucoup de mal le monde réel) sont malheureusement souvent inacccessibles au commun des mortels,
soit non mis en ligne, soit payantes, soit (hypothèse perso) sur des réseaux réservés aux spécialistes.
en modérant mon propos, les documents utiles doivent être noyés dans une énorme masse de scories...

Bonjour,

Je n'ai pas fait un playdoyer contre wikipedia (je trouve que c'est un miracle que cela puisse exister) mais seulement une mise en garde et cette mise en garde concerne spécifiquement tout ce qui touche a la MQ

pour revenir au photon et les divergences sur les définitions le concernant :

Une illustration de mon propos
Définition du photon par le CEA
http://www.cea.fr/lexique?jump_to=p

Je reprend le texte en question:

Découvert par Albert Einstein en 1905, il désigne le quanton de la lumière, le grain de la lumière véhicule des forces électromagnétiques. Particule élémentaire sans masse (non pas sans masse, mais de masse nulle, ce qui laisse une petite ouverture pour peut-être un jour trouver une masse infiniment faible ni charge électrique associée au rayonnement lumineux (lumière visible, infrarouge, ultraviolet, gamma ou X suivant son énergie), le photon est la quintessence des quantad'énergie de la lumière, ces paquetsd'énergie discontinus observé quelques années auparavant par Max Planck. Plus la fréquence du rayonnement est élevée et plusun photon de ces paquets a de d'énergie. La valeur d'un paquet ou d'un lot de quanta d'énergie est égale à hv ou h est la constante de Planck et v la vitesse de la fréquence. Le lot d'énergie échangé avec la matière ne peut être égal qu'à hv, 2hv, 3hv... Initialement perçu comme un corpuscule, une entité, la physique quantique réconcilie l'aspect ondulatoire (le photon est aussi une onde) à l'aspect corpusculaire du photon.Cette dernière phrase est franchement scandaleuse sur un site du CEA car justement les concepts de la physique classique de particules et d'ondes sont inconciliables avec les expériences. Voir les trous d'young pour comprendre cette incompatibilité

votre définition (dont je vous remercie chaleureusement)

Vous m'accorderez que les divergences sont flagrantes et (a mon humble avis) irréconciliables.

concernant votre remarque

je confirme et j'ajouterai que, ne souhaitant pas gâcher une relation avec vous s'annonçant fructueuse (pour moi) je ne donnerai pas mon avis....
(sur la définition que vous donnez)

Il y a aucune divergence. La définition que j'ai donné est celle de tous les physiciens professionnels (dont je fais parti) mais ne s'adresse pas a des débutants. La définition que tu as sur le site du CEA s'adresse a des "débutants". Par contre il a visiblement été écrit par des stagiaires, cà se voit aussi bien dans le style que dans le contenu. Cette partie du site n'a visiblement pas été supervisé.

Pour débuter j'ai expliquer que dans les mécanismes de collision d'un photon et d'un électron (par exemple) TOUT SE PASSE COMME SI le photon était une particule classique. De même on peut considérer qu'une onde classique c'est un flux de photons. Je pense que cela est compréhensible même si on est fâché avec les maths et pourtant avec de telles considérations on va se trouver dans une impasse si on ne va pas au delà. Des explications diverses peuvent apparaître comme inconciliable, voire contradictoire, mais ce n'est qu'une apparence.

@Mariposa #36
N'ayez pas d'inquiétude, je n'ai pas sur moi de boussole (outil incertain pour se diriger) mais je ne suis pas du tout perdu.

En vous remerciant encore de participer à cette discussion,
cordialement
Zoldick.

Une boussole indique une seule direction, la direction du pole nord magnétique. La MQ indique une seule définition du photon et comme le pole nord il n'ya qu'une seule définition du photon, mais ce n'est pas une bonne stratégie pédagogique que de rentrer au coeur du problème directement. quelqu'un a écrit recemment qu'avant de piloter un Airbus il faut commencer par la trottinette.

Tres cordialement

Mariposa

[coussin]

Il me semble qu'il faut lire "Le lot d'énergie échangé avec la matière ne peut être égal qu'à h/s ,2h/s 3h/s etc" considérant que h est le quantum insécable et s l'unité de temps (entier lui aussi) la valeur entière (1),2,3 étant le nb de quanta
en effet, si v est un réel (cf plus haut dans le file) cette formulation n'a aucun sens car le produit d'un entier *constante * réel n'est alors pas une valeur quantifiée (au sens physique quantique) mais continue.
vous m'objecterez que h n'est pas un entier, certes, mais c'est une constante .

Non, non non et enfin NON !
M'enfin, c'est quoi cette lubie de quanta h.1/s ?!
Avant de vous attaquer à la définition du photon, enlevez-vous cette idée de la tête

[Amanuensis]

Il est a noter que dans cet exemple (la gravitation) les deux théories ne sont pas hiérarchiques, j'entend par la que l'une (la RG) n'englobe pas la Gravitation Newtownienne) mais l'exclue.

Vous passez complètement à côté du point. La RG permet de retrouver la gravitation newtonienne comme approximation. Vous pouvez appeler cela "exclure" si cela vous amuse, mais le point est la compatibilité au sens des approximations.

Pour le photon c'est pareil. Traiter la lumière comme une onde est une approximation, qui a un important domaine d'application. La traiter comme un flux de particules en est une autre, qui a aussi son domaine d'application. Etc.

Il me semble qu'il faut lire "Le lot d'énergie échangé avec la matière ne peut être égal qu'à h/s ,2h/s 3h/s etc" considérant que h est le quantum insécable et s l'unité de temps (entier lui aussi) la valeur entière (1),2,3 étant le nb de quanta

Totalement faux. Ce qui est totalement évident, la seconde ayant une valeur totalement arbitraire. (Et, pour être rigoureux, h/s a la dimension de l'énergie.)

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Qu'est-ce que vous cherchez en venant sur un forum scientifique? Si c'est pour venir y défendre bec et ongles des élucubrations personnelles (qui n'ont aucun sens), vous n'êtes pas au bon endroit.

[zoldick]

bonsoir,
Obigations familailes obligent, juste vite fait un petit mot à

@Coussin
Vous avez bien ciblé le problème qui m'agace, h.1/s. Je rédige une explication de cette dite lubie, mais elle n'est pas tout a fait terminée.
En fait Amanuensis vient de mettre un doigt vengeur sur ce qui me gratte.

@Amanuensis

.../ pour être rigoureux, h/s a la dimension de l'énergie /...

Effectivement, c'est d'énergie dont il est question.
Si vous relisez cette citation provenant du CEA et néanmoins fort criticable
http://www.cea.fr/lexique?jump_to=p
correction sévère (mais juste) de Mariposa http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post4570645
vous verrez que ma lecture (éventuelle) ne fait que d'y revenir (a l'énergie)
Mais j'avoue que c'est pas clair.

en ce qui concerne ce file
La question initiale du file porte sur les différentes approches du photon, ses avatars genre flux de photon, train de photons, photons intriqués, etc, le nombre de dénominations et leur variété me semblant indiquer que ces approches ne portent pas sur le même concept.
Il n'y a pas de théorie nouvelle sous jascente, je n'ai fait que chercher a comprendre ce que je peux lire dans les publications sérieuses, genre CNRS, CEA, FS etc, les grands précurseurs comme Planck, Einstein, de Broglie et leurs continuateurs d'aujourd'hui.
Je ne pense pas avoir énoncé d'élucubrations personnelles, mais je vais me relire attentivement, sait-on jamais.

Bon appétit a tous.
Zoldick.

[coussin]

Votre idée que la fréquence d'un photon est un entier est une élucubration personnelle, très très fausse...

[Amanuensis]

Pour l'énergie et la définition du site du CEA, peut-être que clarifier une des phrases peut aider:

Le lot d'énergie échangé avec la matière ne peut être égal qu'à hv, 2hv, 3hv...

doit se lire "Le lot d'énergie échangé entre une lumière monochromatique de fréquence v et la matière ne peut être égal qu'à hv, 2hv, 3hv...

(Et même cela est imprécis, car la fréquence n'est pas un attribut objectif de la lumière ou d'un photon. Elle dépend de l'observateur, ce qui fait que la phrase n'est strictement valable que pour la matière immobile par rapport à l'observateur. D'ailleurs, le fait qu'un même "photon" puisse avoir n'importe quelle fréquence, selon l'observateur qui la mesure, met à mal votre approche générale. D'une certaine manière la fréquence d'un photon n'est pas plus un attribut de la particule que la vitesse ne l'est pour un électron.)

[invite6754323456711]

La question initiale du file porte sur les différentes approches du photon,

Définir un photon pour ce qu'il serait est pour moi du ressort de l'ontologie. Définir des propriétés physiques qui permettent de caractériser un concept physique afin, entre autre, de pouvoir le distinguer par l'expérimentation à d'autres concepts physiques, en mon sens permet de s'abstraire de cette question métaphysique d'une définition en soi de quelque "chose". Cela permet de faire reposer la sémantique que nous nous construisons sur le cadre théorique le plus fondamental que nous ayons pu construire jusqu’à aujourd'hui.

Ensuite en fonction du besoin/objectif de l'usage que l'on souhaite faire, il ne me semble pas choquant de se focaliser que sur des propriétés utiles au problème à étudier.

Patrick

[zoldick]

Bonsoir.

C'est avec beaucoup d'attention que je lis vos posts, et je vous remercie de vos interventions.

@Mariposa
Pour la boussole c'est pour rire, mais le pôle magnétique n'est pas une direction certaine. Le pôle magnétique est assez versatile...
Merci de prendre du temps a décortiquer tout ça. Pour le CEA, c'est vrai que parfois leur communication est approximative, mais elle a le mérite d'exister.
Pour Wiki, bien sur c'est un point de ralliement bien pratique, mais parfois non rigoureux. Mais sans lui on serait bien ennuyé. Faut juste garder l'esprit en éveil.
J'aime bien votre définition d'une onde comme un flux de photons. Ce qui impliquerai que le photon lui même n'en est pas une. Enfin une certitude (éventuelle )

@U100fil
Votre post #46
Votre point de vue est très respectable mais relève, a mon humble avis de la technique, non de la science.
il est certain que le rapport coût des études/ resultat pratique est plus performant dans le cadre restreint de recherches sur les propriétés utiles , mais avant de savoir si une propriété est ou sera utile, encore faut il la mettre en évidence et en analyser les coins et recoins. D'ou la nécessité de recherche fondamentale pour prendre connaissance des dites propriétés.


@Amanuensis
Sur vos remarque pertinantes sur la fréquence de notre valeureux photon suivant l'observateur : certes, mais chacun des dits observateurs ayant son temps propre (si sur ce point la RR est avérée), il mesurerait la même énergie du même photon que ses collègues. enfin je l'espère pour la rigueur scientifique.
Mais si vous rejetez la pertinence de la fréquence du photon, que va-t-il lui rester ?
Déja qu'il n'a pas de masse, pas de charge, pas de trajectoire, si il n'a pas de fréquence il lui reste le spin (c'est déja ça...) Sans fréquence exit donc Planck et ses quanta, tout vole au dessus des moulins, vous me faites marcher...
En ce qui concerne votre lecture de cette définition (douteuse) du photon du CEA je ferai la même objection qu'a Coussin sur la nature quantifiée de l'énergie de chaque photon hv considérant que
v s'exprime en n/s (n nombre de concepts, s temps unitaire)
considérant d'autre part le caractère entier (insécable) des concepts le produit ne peut être qu'un entier
Cf les explications ci dessous.

@Coussin
Dans votre post #44
Vous me dites que l'idée qu'un photon ne puisse avoir que des fréquences entières est une élucubration très très fausse.
Mais il me semble que c'est le contraire que Planck a démontré (indirectement)
Si on admet que l'énergie est quantifiée , cad un multiple d'un quantum d'énergie insécable (d'ou l'appellation quantum) il est évident que l'énergie d'un photon comme toute énergie dans l'univers (si Planck a raison) est un assemblage, une somme, un agrégas, un tas de quanta d'énergie.
L'énergie d'un photon répondant a la douce injonction du physicien par le biais de sa célèbre contribution E=hv ne peut être qu'un nombre entier de ces quantum d'énergie.
Malheureusement Planck ne parle pas d'énergie mais de quantum d'action.

Votre post #41
En ce qui concerne ma lubie h.1/s (avérée, vous m'avez bien cerné) je vous dédie le post que j'avais préparé dans le cadre de ce que proposais Deedee81 : reconsidérer ce file du début.
Il est certain que h.1/s étant lu
E=h multiplié par l'inverse d'un temps est absurde.

Voici donc mes réflexions sur la question. (de ma lubie)
Merci de ne pas lire en diagonale pour m'exécuter ensuite...

Le problème
comment raccorder la question de l'énergie et la constante de Planck ? (avec toutes les réserves sur la validité de ce qui suit)

A propos de la quantification de l'énergie et son impact sur la définition du photon

Relisant ce file ainsi que différents documents de sources plus ou moins autorisée allant du CEA aux
renégats de la science (on oubliera ici les charlatans du web) il me semble qu'il serait bon de revenir sur
les points fondamentaux de la physique.
Nonobstant toutes variantes de théories quelles qu'elles soit, je crois qu'on peut s'accorder sur un axiome fondamental, LE dogme incontournable qui, non respecté exclu de la science.

axiome premier La conservation de l'énergie.

Sur cette fondation ultime (la plus profonde) j'ajouterai (humblement c'est pas de moi)
Cette énergie n'est pas une quantité continue mais "granulaire", la plus petite quantité d'énergie concevable étant le quantum d'énergie .

axiome second L'énergie est quantifiée

Ce qui signifie qu'elle ne peut avoir n'importe quelle valeur, une grande quantité d'énergie, exemple un electron 511kev est donc un multiple entier de ce quantum (d'énergie) un tas de ces briques (toutes en bon état) soit 10^beaucoup (a préciser ultérieurement suivant les objets observés et la grosseur réelle de la brique), idem un neutron (plus gros mais tout autant quantifié) etc etc
L'état de la science et des consciences de son époque ont, me semble-t-il, empêché Planck d'aller au bout de sa pensée (oui, je suis médium) et il s'est arrêté au quantum d'action.(Einstein en a profité le fourbe...)
Malheureusement le quantum de Planck ce n'est pas une énergie... mais une action .
Il faut donc pour passer de l'action a l'énergie compter combien de quanta on mesure (intercepte, reçoit, considère) dans un temps donné (on se ramène a l'unité de temps par exemple la seconde puisqu'elle sert a définir la fréquence de ce photon)
d'ou pour un photon
E=hv
qui en fait doit s'écrire
E=h.n/s
Energie = Quantum d'action * nombre (de concepts) / temps unitaire
en explicitant
E (en joules) = Quantum d'action *nombre /seconde
le quantum d'action vaut 6,62606957 .10^-34 joules*s
On pose Z = 6,62606957 .10^-34 c'est une constante raccordant nos unités de mesure. (Z comme Zoldick ou Z comme Zorglub au choix)
E (en joules) = Z* joules*seconde *nombre / seconde
le temps est éliminé car on limite la mesure au temps unitaire (sinon c'est une puissance, un flux d'énergie)
E= Z* joules * nombre
ou
E= constante * joules * nombre
Suivant l'axiome second on ne peut découper Z qui est une constante (pléonasme), nombre est donc un entier.
Autrement dit, considérant l'axiome second (la brique minimum d'énergie) on doit considérer que E est un entier h en étant un lui aussi (1 quantum )
Considérer n comme un réel reviendrait a couper un quantum en tranches ce qui est contraire a l'axiome second. Conclusion n est un entier.
Il y a d'autres démonstrations je vous en fait grâce.

En espérant ne pas m'être emmêllé les crayons,

Mais ceci étant dit, la question initiale du file concernant le sens a donner a train de photons etc n'a pas été explicité, bon, c'est pas grave, la discussion est enrichissante.

Cordialement
Zoldick.

[zoldick]

Tête en l'air je suis, tête en l'air je reste.

Mes excuses Coussin, en ce qui concerne la fréquence de notre photon oubliée dans mon entousiasme...
(un copié collé mal quantifié, c'est l'âge...)

réciproque
considérons que la belle formule de Planck
E=h.v
soit
E=h.n/s

peut s'écrire
E/h=n/s
n/s=E/h
n=Es/h
certains accepteront directement a la suite du post qui précède que n est entier v itou. (j'ai comme un doute)
sinon

Simple
E est quantifiée donc entière (produit d'une constante et d'un entier) , h est une constante s unitaire est par définition un entier donc n est entier.

plus compliqué par récurence
soit un photon d'énergie 6,62606957 .10^-34 j soit un quantum d'énergie égal a 1 quantum d'action *1 s (voilà Coussin d'ou sort mon h.1/s)
sa fréquence sera alors de
1 hz
Soit un photon plus consistant de 2 * ,62606957 .10^-34 j soit un quantum d'énergie égal a 2 quanta d'action *1 s
Sa fréquence sera alors de
2 Hz
Etc

autre méthode
considérant l'axiome second (dû a Planck rappelons le) , l'énergie d'un photon ne peut que contenir des quanta d'action* s (quantum d'énergie) insécables donc un nombre entier de quanta*s (quantum d'énergie)
la fréquence d'un photon ne peut être donc qu'un entier.

Par expérience de pensée (pourquoi pas, mais pratiquement je crois pas qu'on puisse faire car le photon n'a pas de charge électrique exit le LHC)
Un photon a une énergie E qui varie proportionnellement à sa fréquence. Cette énergie est obligatoirement constituée de quanta d'action*s (axiome second)
La réversibilité des phénomènes m'autorisera a poser que (je m'avance beaucoup; mais a vaincre sans risque on triomphe sans gloire, c'est une expérience de pensée) :
pour augmenter la fréquence d'un photon, il faut et il suffit de lui ajouter de l'énergie, elle même quantifiée (axiome second) (dans l'autre sens lui retirer de l'energie fera baisser la fréquence du dit photon, a rapprocher du redshift)
Je rajoute donc (en pensée) un quantum d'action*s a mon photon. Son énergie augmente d'une unité (quantum d'énergie)
En conséquences l'énergie d'un photon est un multiple entier du quantum d'énergie (ce qui était déjà établi)
Sa fréquence augmentera d'1hz par quantum d'énergie ajouté (la formule est réversible) sa fréquence ne pourra donc avoir que des valeurs entières entre 0 (pas de photon) et une éventuelle limite supérieure.
(quelle fréquence maxi un photon réel peut il avoir ? encore une question stupide...)
Il y a des objections possibles, mais il est tard.

Tout ça est agaçant.

Bonne nuit a tous, j'ai mal a la tête.
Zoldick

[coussin]

OK.
Perso, je vais pas passer mon temps à répéter 15 fois la même chose...

[Amanuensis]

Sur vos remarque pertinantes sur la fréquence de notre valeureux photon suivant l'observateur : certes, mais chacun des dits observateurs ayant son temps propre (si sur ce point la RR est avérée), il mesurerait la même énergie du même photon que ses collègues.

Non, justement. C'était bien le point. Un "photon" n'a pas de fréquence "en propre". (Si on cherche un attribut "propre", on peut proposer l'énergie-impulsion.)

Sans fréquence exit donc Planck et ses quanta, tout vole au dessus des moulins, vous me faites marcher...

J'essaye (nous essayons, me permets-je) surtout de vous faire réfléchir au-delà de vos fausses certitudes.

[ordage]

Non, justement. C'était bien le point. Un "photon" n'a pas de fréquence "en propre". (Si on cherche un attribut "propre", on peut proposer l'énergie-impulsion.)



J'essaye (nous essayons, me permets-je) surtout de vous faire réfléchir au-delà de vos fausses certitudes.

Salut

Il est certain que le concept de "fréquence propre" pour un photon, qui supposerait qu'on la mesure dans son référentiel "propre" pose problème puisqu'un tel référentiel n'existe pas. Mais on peut définir une "fréquence native" qui est la fréquence d'un photon mesurée dans le référentiel (de type temps, associé au phénomène physique observé, avec son observateur) dans lequel il a été émis. C'est ce qu'on fait, en laboratoire, quand on déclare que la fréquence d'une certaine raie d'émission est de x.

Mais formellement en relativité les géodésiques suivies par les photons sont particulières (ci joint extrait de http://www-cosmosaf.iap.fr/MIT-RG3F.pdf "paramètres affins p. 26-29)

"Pour les chemins nuls, comme le temps propre s’annule, τ n’est pas un paramètre affin valide.
Cependant il est parfaitement légitime de se demander si un chemin paramétré xµ(λ) satisfait l’équation géodésique. Si un chemin nul est une géodésique pour un paramètre λ, ce sera aussi une géodésique pour un autre paramètre affin de la forme aλ +b.
Cependant il n’y a pas de choix préférentiel parmi ces paramètres à la différence du cas des chemins temporels où c’est le temps propre qui s’impose.
Quand nous aurons choisi un paramètre en un point sur le chemin, il va y avoir une continuation unique pour le reste du chemin si nous voulons satisfaire à l’équation géodésique. Il est souvent approprié de choisir la normalisation du paramètre affine λ sur une géodésique nulle de sorte que dxµ/dλ soit égal au vecteur 4-impulsion.

pµ = dxµ/dλ

Notons la différence avec le cas des chemins temporels où l’expression ci-dessus désigne la 4-impulsion par unité de masse. Alors un observateur de 4-vitesse Uµ mesure l’énergie de la particule (ou de façon équivalente la fréquence du photon, si nous posons h =1) égale à :

E = -pµUµ

Cette expression nous donne toujours l’énergie d’une « particule » de 4-impulsion pµ mesurée par un observateur de 4-vitesse Uµ, que pµ soit nul ou de type temps ; ce que nous pouvons vérifier dans les coordonnées locales inertielles.
Attention cette expression pour E n’inclut pas l’énergie potentielle mais seulement l’énergie intrinsèque du mouvement et d’inertie.
Dans un espace-temps général, la notion d’énergie potentielle de gravitation n’est pas toujours bien définie, même si dans certains cas particuliers c’est le cas".

Cordialement

[zoldick]

Bnjour a tous.

Bon, mon mal de tête est passé.
J'avoue que je ne comprend pas bien tout ce que vous me dites. Mais c'est pas grave.
Donc la situation s'éclaircie par élimination.
a défaut de savoir ce qui est je vais pouvoir faire la somme de ce qui n'est pas.

@coussin
Vos interventions sont très lapidaires. J'ai l'impression d'être un élève au tableau qui dit que des bêtises sous le regard désolé d'un professeur déçu de voir que ses efforts pédagogiques sont vains .
Mais le peu que j'ai appris c'est dans des manuels se référant aux pères fondateurs, leurs déclarations et leurs formulations. Je parle ici des deux pliers de la physique, Max Planck et Albert Einstein, dont les doctrines sont la base de la physique actuelle. vous me dites que j'en tire des conclusions hasardeuses, j'en suis fort malheureux.
Mais il me semble que le signe égal signifie bien égal dans un sens bi-univoque et non implique.
Aussi quand Planck écrit d'une part "l'énergie est quantifiée" et d'autre part qu'elle est "égale" a la "fréquence du photon" fois son quantum insécable durant une seconde" il dit aussi la réciproque.
De même Einstein et son fameux "égale" (formule complète avec l'impustion relativiste) ne dit pas que la masse et l'énergie sont équivalents mais qu'ils sont de même nature.
La preuve pratique en est par :
1) la fission d'un noyau lourd donne deux noyaux plus légers +neutrons +photons , l'énergie totale étant conservée, la perte de masse des particules étant sous forme de photons
2) La matérialisation d'une paire electron /positron par un photon suffisament énergétique (energie supérieure a celle de la somme des deux particules)
l'énergie du dit photon se retrouvant dans la masse des particules générée et l'excédent d'énergie sous forme d'énergie cinétique des dits electron et positron

On peut (on doit) en conclure que les deux formes énergie et masse ne sont que deux aspects d'une même "entité" . C'est du moins , a ce qu'il me semble, les conclusions auquelles étaient arrivés ces glorieux précurseurs.
J'ai l'impression que ces conceptions (heuristiques) ne sont plus valables...

@Amanuensis
Si je vous suis bien, la mesure d'une grandeur d'un photon (ou tout autre objet quantique s'il en est) dépend de l'observateur.
Je reste dubitatif.

mon affirmation (prudente) : la fréquence de mon dévoué photon etc etc
votre réponse : la fréquence n'est pas un attribut objectif de la lumière ou d'un photon.
vous précisez : "un même "photon" puisse avoir n'importe quelle fréquence, selon l'observateur qui la mesure"
moi : ?

C'est certain que dans ce cas l'énergie d'un photon (s'il en est) n'est pas liée a cette fréquence improbable.
Mais c'est un dialogue de sourds.
Certes si les observateurs se promènent a des vitesse relativistes on obtiendra des écarts de mesure important, mais jusqu'a preuve du contraire, les labos de physique sont dans le même référentiel et les écarts de leurs résultats ne sont que des imperfections des appareils et méthodes employées.

Concernant la question de considérer le photon comme particule ou comme onde suivant les cas que le savant veux traiter, je m'appuirai sur le post de Mariposa qui déclare plus haut dans ce file : "on peut considérer qu'une onde classique c'est un flux de photons"
Si une onde est un flux de photons, alors chaque photon est une particule, l'aspect onde étant la manifestation de ce nuage matériel (granulaire)
Mais je sens que les sourcils se froncent.
Je reste étonné que les physiciens acceptent allégrement " Des explications diverses peuvent apparaître comme inconciliable, voire contradictoire, mais ce n'est qu'une apparence" comme le déclare Mariposa (professionnel de la physique) et les poussées d'eczéma que déclenche ma (très) modeste contribution a la science , j'entend par la le simple rappel du nécessaire passage de "quantum d'action" reconnu par tous et "quantum d'énergie" utilisé par tous mais férocement nié (opinion personnelle suite aux réactions succitées ici et là)

Je n'avance guère sur "train de photon" et autres concepts photoniques mais faut être optimiste.

Vous remerciant encore de me consacrer du temps,
A vous lire
Zoldick.

Note : je vois, après avoir posté, le message de Ordage. Merci de participer a cette fructueuse discussion.
Le niveau devient quelque peu stratosphérique pour moi, mais j'en suis ravi.

[Amanuensis]

C'est certain que dans ce cas l'énergie d'un photon (s'il en est) n'est pas liée a cette fréquence improbable.

Incorrect.

L'énergie (cinétique) d'un photon (de toute particule) dépend de l'observateur.

Le rapport entre l'énergie d'un photon mesurée par un observateur (au sens "dans un référentiel donné"), et de sa fréquence, mesurée par le même observateur, est constant (et vaut h).

Le rapport est constant, mais les deux valeurs dépendent de l'observateur.

(PS: Pas besoin de vitesses relativistes. Le changement de fréquence selon l'observateur s'appelle l'effet Doppler, et si on ne le prenait pas en compte en transmission radio (dans un portable par exemple), la réception serait incorrecte...)

[obi76]

Salut,

si on ne le prenait pas en compte en transmission radio (dans un portable par exemple), la réception serait incorrecte...)

c'est pris en compte dans un portable ??

[Amanuensis]

c'est pris en compte dans un portable ??

Oui. Pour le GSM, l'instant d'arrivée de chaque burst peut être mesuré précisément, et la fréquence de réception est asservie sur les durées entre arrivées de bursts successifs.

(Pour être précis, ce n'est pas tant l'erreur sur la fréquence des "photons" qui pose le principal problème, mais l'erreur sur la fréquence de démodulation. Mais la notion de décalage Doppler s'applique à toutes les fréquences, de celles de photons à celle de l'horloge donnant l'heure! La norme demande que tant côté fixe que mobile l'horloge soit unique, source à la fois des fréquences émises et des rythmes de modulation et au-dessus. Celle du mobile est asservie sur la réception.

Sans les corrections les performances seraient dégradées par des vitesses relatives atteintes par les véhicules, la norme visant un fonctionnement correct même pour la vitesse d'un TGV.)

[invite6754323456711]

@U100fil
Votre post #46
il est certain que le rapport coût des études/ resultat pratique est plus performant dans le cadre restreint de recherches sur les propriétés utiles

Oui, mais ce n'est absolument pas de cela dont je parle, mais bien de nos échafaudages qui nous ont conduit à construire nos concepts et théories. Ce qui nécessite de monter d'un cran d'abstraction pour sortir de ses a-priori.

Patrick

[obi76]

Je pensais que vu le décalage en fréquence entre chaque canal, on pouvait se permettre une réception un peu "large" sur chaque canal justement pour qu'on puisse quand même recevoir les données si l'effet Doppler n'est pas trop important ...

[Amanuensis]

Je pensais que vu le décalage en fréquence entre chaque canal, on pouvait se permettre une réception un peu "large" sur chaque canal justement pour qu'on puisse quand même recevoir les données si l'effet Doppler n'est pas trop important ...

Oui, pour la protection entre canaux cela ne joue pas. C'est sur la démod, comme je l'indiquais: l'échantillonnage est calé correctement au centre de burst, et l'erreur de l'instant d'échantillonnage due à un décalage de la fréquence d'échantillonnage augmente avec la distance au centre: si le décalage de fréquence est trop grand, les bits aux extrémités de burst sont mal démodulés.

La norme demande 0,1 ppm de précision d'horloge pour le mobile, mesurée par rapport à la fréquence en réception. 0,1 ppm de 300000 km/s, ça fait 30 m/s, soit de l'ordre de 100 km/h. Une horloge non corrigée du Doppler (non asservie rapidement sur la réception en pratique) serait clairement hors clous à 200 km/h.

[zoldick]

Salut.
@Amanuensis
A propos des observateurs qui bougent intempestivement durant leurs heures de travail
Dans un laboratoire on s'assure que l'appareil qui mesure la fréquence d'un éventuel photon est bien arrimé avant d'opérer.
Enfin, je l'espère.
Bien sur, il reste la dérive des continents qui, si l'appareil et le photon sont malencontreusement de part et d'autre d'une faille va perturber la mesure.
Cas extrème : le fluage de la croûte terrestre sous le labo...
Un expérimentateur attentif pense a tout ça et fait les corrections nécessaires...

Concernant votre remarque sur E et h qui varient suivant l'observateur, je suis enchanté d'apprendre une chose décisive : il n'est plus de mesure possible.
Alors mon pauvre Planck toi qui déclarais autrefois "il n'est de science que de mesure" te voilà pour de bon enterré.

Reste a faire varier h encore du travail conceptuel en perspective (je décline)
Mais Einstein avait déjà rendu variable sa constante de la gravitation, introduisant ainsi un levier qui malgré son manque d'appui peut, d'une pichenette soulever l'univers tout entier sous nos yeux émerveillés.

Bon, cette fois j'en suis sur, vous me faites marcher et moi je cours...

concernant les corrections GSM
L'effet Doppler n'est pas un phénomène relativiste que je sache. Mais tout change si vite de nos jours.
On a certes un effet relativiste pour tout déplacement relatif mais, d'une part cet effet pour un véhicule est insigniifiant et d'autre part ne fait que changer la fréquence de la porteuse du signal GSM . Comme la porteuse ne se décale pas suffisament pour sortir des bands latérales du récepteur (spectre sélectionné par le récepteur), le démodulateur n'en a cure.
L'impact est dans le moment t ou le signal est enregistré car ce moment t dépend de la distance entre l'émetteur et le récepteur qui sont mobiles l'un et l'autre.
Bon je vais revoir le sujet, encore un truc agaçant...

A vous lire
cordialement
Zoldick.

PS
@U100fil
je vais relire vos messages.

note a propos du GSM
ouvrir un file dédié a ce sujet me semble pertinant, car il semblerait qu'il y a beaucoup a dire .

[Amanuensis]

Concernant votre remarque sur E et h qui varient suivant l'observateur

Merci de ne pas attribuer à d'autres de telles conneries. Je n'ai jamais écrit que h dépendait de l'observateur, au contraire.